Электроснабжение электромеханического цеха

2.7 Релейная защита

2.7.1 Назначение релейной защиты

В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают

повреждения отдельных её элементов. Наиболее опасными и частыми видами

повреждений являются КЗ между фазами электрооборудования и однофазные КЗ

на землю в сетях с большими токами замыкания на землю. В электрических

машинах и трансформаторах могут возникать также витковые замыкания.

Вследствие возникновения КЗ нарушается нормальная работа системы

электроснабжения, что создает ущерб для промышленного предприятия.

При протекании токов КЗ элементы системы электроснабжения

подвергаются термическому и динамическому действию. Для уменьшения

размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают

совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой.

2.8.2 Классификация реле

Реле делятся на основные и вспомогательные. Основные реле реагируют

на возникновения повреждения или ненормального режима, а вспомогательные

по команде первых производят отключение выключателя или другие операции,

возложенные на данную защиту. Для защиты от не нормальных режимов и КЗ

используют реле тока и напряжения. К числу вспомогательных реле

относятся: реле времени, для замедления времени защиты; реле указательные

для сигнализации действия защиты; промежуточные реле, передающие действие

основных реле на отключение выключателя.

Также реле подразделяют на первичные и вторичные. Обмотка первичных

реле включается непосредственно в защищаемую цепь, а обмотка вторичных –

через измерительный трансформатор.

Также подразделяют на реле прямого и косвенного действия. В реле

прямого действия, используемом в устройстве защиты, подвижная система

механически связана с отключающим устройством выключателя. Реле

косвенного действия не имеет механической связи с отключающим устройством

выключателя.

2.8.3 Составление схемы релейной защиты

Схема изображенная на рисунке 2.8. имеет реле типа РТМ токовой

отсечки и реле МТЗ типа РТВ прямого действия на ВН. Для защиты от

междуфазных КЗ принимается схема соединения ТТ и вторичной нагрузки

(реле) – на разность токов двух фаз. Замыкание одной фазы на землю

контролирует УКИ с включением сигнализации при нарушении.

2.8.4 Выбор токового трансформатора

1) Определяем ток в линии ЭСН

[pic],

где Sт – мощность силового трансформатора, МВА; U1 – напряжение на

высокой стороне силового трансформатора.

Принимаем к установке в РЗ трансформаторы тока типа ТПЛ-10 с I1=10

А и I2=5 А в количестве 2-х штук

2) Определяем коэффициент трансформации

[pic]

3) Выбираем реле ТО типа РТМ.

Определяем ток срабатывания реле на токовую отсечку при КЗ

[pic],

где Iмах – максимальный ток нагрузки, kсх – коэффициент схемы, kв –

коэффициент возврата реле. Выбираем реле типа РТМ с номинальным током

срабатывания Iср=40 А.

4) Определяем надежность срабатывания реле токовой отсечки.

Реле токовой отсечки будет работать надежно, если коэффициент

чувствительности его будет больше 1,2

[pic],

где Iкз(2) – ток 2-х фазного короткого замыкания, kI – коэффициент

трансформации токового трансформатора.

Kч > 1,2 – защита будет работать надежно.

5) Для защиты трансформатора от перегрузок выбираем реле МТЗ типа

РТВ.

Определяем ток срабатывания реле

[pic],

где kзап – коэффициент самозапуска ЭД, kн – коэффициент надежности

отстройки, учитывающий погрешности реле и ТТ

Выбираем реле типа РТВ – II с номинальным током срабатывания I

ср=12,5 А.

6) Определяем kч(мтз) и надежность срабатывания МТЗ

[pic]

Условие надежности выполнено (kч(мтз)> 1,2)

2.8.5 Схема защиты трансформатора приведена на рисунке 2.7

Рисунок 2.7 Схема защиты трансформатора:

КА1, КТ1 – МТЗ от перегрузок; КА2, КА3 – МТЗ от междуфазных КЗ; КА4,

КА5, КА6, КТ2 – МТЗ от внешних КЗ; КА7, КТ3 – МТЗ нулевой

последовательности от однофазных КЗ; 1 – на сигнал; 2 – к приборам.

-----------------------

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.